太陽能照明原理、組成及控制系統

圖1 太陽能路燈微機監控系統組成結構

（1）微機主控線路。

　　微機主控線路是整個系統的控制核心，控制整個太陽能路燈系統的正常運行。微機主控線路具有測量功能，通過對太陽能電池板電壓、蓄電池電壓等參數的檢測判斷，控制相應線路的開通或關斷，實現各種控制和保護功能。

　　（2）充電驅動線路

　　充電驅動線路由MOSFET驅動模塊及MOSFET組成。MOSFET驅動模塊采用高速光耦隔離，發射極輸出，有短路保護和快速關斷功能。選用的MOSFET為隔離式、節能型單片機開關電源專用IC，驅動LED的全電壓輸入范圍為150～200V，輸出電流為8～9A。輸入電壓范圍寬，具有良好的電壓調整率和負載調整率，抗干擾能力強，低功耗。

　　本系統通過充電驅動線路完成太陽能電池組向蓄電池的充電，電路中還提供了相應的保護措施。

　　（3）LED驅動線路

　　由IGBT驅動模塊及MOSFET組成，實現對路燈亮度的調節及路燈的開關。

　　（4）太陽能電池組

　　太陽能電池組由太陽能電池單體（工作電壓約為0.5V,工作電流約為20～25mA/cm2,面積為10cm×10cm）以串、并方式連接成組件，一個標準組件包括36片單體，使一個太陽能電池組件大約能產生17V的電壓，成為一個額定電壓為12V的蓄電池池組。當應用系統需要更高的電壓和電流組件時，可把多個組件組成太陽能電池方陣，以獲得所需要的電壓和電流。

　　（5）蓄電池組

　　由于從光伏陣列得到的能量不總是與電子負載的需求相符，當光伏陣列本身不能提供足夠的功率時，蓄電池仍能使負載工作。如果電子負載需要在夜間或在多云或陰天時工作，就需要能量的存儲。蓄電池存儲能量的大小設計為自主運行期間滿足平均每日電子負載的需求。一般來說，應能儲備5～7天的夜間照明用電量。在獨立光伏系統中，由光伏陣列產生的電能不總是在電能產生的同時加以使用，所以在多數獨立光伏系統中需要蓄電池。

　　（6）通信裝置

　　由無線數傳模塊組成。無線數傳模塊支持GPRS,帶有RS-232接口，通信距離達100米，抗干擾性強，不受廣播電視，移動通信干擾，實現相鄰路燈終端之間的通信。